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特别报道丨西安交通大学教授徐占伯:我国氢能产业正处于跨越规模化应用的关键阶段

原创 作者:王雅迪 / 发布时间:2026-06-15/ 浏览次数:0
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从新商业文明的发展维度来看,氢能产业的创新实践高度契合新商业文明的核心特质。新商业文明的核心内核包含绿色化与智能化两大关键属性,这也是能源领域商业创新的底层逻辑。

 

文|王雅迪
ID | BMR2004

 

2026年6月10日,由《中国经营报》社有限公司、北京大学国家发展研究院、《商学院》杂志及中经传媒智库联合主办的第三届新商业文明论坛——《商学院》杂志22周年年会暨北大国发院商学共创日,在北京大学国家发展研究院承泽园举行。论坛以“创新·协同:共建全球商业文明”为主题,汇聚国内知名学者、商学院院长及企业领袖,试图回答新一轮科技革命和产业变革背景下的时代之问、中国之问与世界之问。

 

在全球能源与环境危机日益凸显的背景下,传统化石能源主导的能耗模式已难以持续,绿色低碳转型成为全球能源发展的核心趋势。我国提出“双碳”目标后,能源电力系统的减碳工作成为重中之重,而氢能作为零碳排放的优质二次能源,成为破解新能源消纳难题、推动能源体系革新的关键载体。

 

西安交通大学自动化科学与工程学院教授、博士生导师徐占伯表示,当前,我国氢能产业正处于跨越规模化应用“最后一公里”的关键阶段,依托系统工程思维、多能协同模式和精细化运营管控,氢能产业逐步突破绿色、安全、经济的发展悖论,探索出无须政策补贴、可市场化复制的零碳发展路径,契合新时代新商业文明的绿色化、智能化核心特质。

 

01

能源转型陷困境,氢能成破局关键

 

根据国际能源署数据,全球及中国最主要的碳排放来源均为电力与热力的生产供应,其中电力约占60%,热力约占40%。中国在该领域的碳排放占比达58%,能源电力系统减碳潜力巨大,减少能源电力系统的碳排放是实现国家“双碳”目标的关键。

 

长期以来,我国能源绿色转型主要依靠风电、光伏、水电、核电等清洁能源替代传统化石能源,但各类新能源均存在固有应用短板,难以单独支撑安全、稳定、经济的能源体系。

 

风电、光伏等清洁能源受自然条件制约,发电具有波动、间歇等不确定性,无法匹配用户侧波动的用能需求;核电虽清洁可控,但运行工况固定,难以适配负荷动态变化;传统火电可控性强、安全性高,但存在高碳排放的短板。这种供需失配的问题,导致我国清洁能源装机利用率偏低。目前我国风光清洁能源装机占比已历史性超越火电,叠加水电后清洁能源装机占比接近60%,但实际风光发电量仅占总发电量的22%,电力供应仍有约60%依赖煤电,大量新能源资源被浪费,能源转型面临严峻挑战。

 

徐占伯表示,行业发展实践表明,单一能源形式或单一设备无法兼顾绿色低碳、安全可靠、经济高效三大核心属性,这也是能源领域公认的“不可能三角”。化石能源经济可靠但不绿色,风光能源绿色清洁但安全性、经济性不足,搭配调峰、储能设备后又会推高应用成本。在此行业痛点下,储能技术成为清洁能源规模化利用的核心关键,而不同储能模式的特性差异直接决定能源系统的落地价值。

 

他进一步指出,氢储能的核心优势体现在三个维度:其一,氢能是体积能量密度最高的能源元素,设备布局灵活、占用物理空间小,适配园区、建筑、城市末端等空间受限的应用场景;其二,氢能相关安全技术标准逐步完善,设备与运维成本相对可控,具备规模化推广的基础条件;其三,氢能制备原料充足,依托风光绿电电解水制氢,可实现水资源循环利用,全程零污染、零碳排放,是典型的绿色可再生能源介质。

 

从应用场景来看,氢能可全面覆盖民生与工业两大核心领域,赋能全场景减碳。在民生建筑领域,氢能系统可满足建筑用电、制冷、制热等全维度能源需求,替代传统化石能源供能模式,实现建筑领域零碳运行。在工业领域,氢能除供电外,还可稳定提供工业蒸汽,有效解决工业生产蒸汽高碳排放的行业难题,为工业领域深度减碳提供核心支撑。

 

02

跨越“最后一公里”,需系统赋能

 

徐占伯认为,当前制约我国氢能产业跨越发展“最后一公里”的核心瓶颈并非技术难题,而是经济性不足,产业发展的核心诉求是构建经济可持续、可复制推广的商业模式。现阶段绿电制氢的单次成本仍高于工业副产氢,单纯依靠氢能单独供能,暂不具备市场化竞争优势。但从系统工程视角来看,通过多能协同、精细化管控的模式,当下氢能应用已可实现市场化盈利,突破成本桎梏。

 

以陕西榆林零碳智能智慧能源系统项目为例,该项目于2022年建成,服务于 12 万平方米建筑园区,全面满足园区冷、热、电等用能需求。徐占伯团队将氢能作为多能协同转化的核心二次能源载体,整合风电、光伏、地热、空气能等多种清洁能源,构建一体化供能体系。同时依托精细化运维管理,减少能源转换环节与损耗,遵循高能高用、低能低用的匹配原则,实现各类能源梯级高效利用,最终把综合供能成本控制在0.33元/度,较传统供能系统降幅超 45%。

 

简单来说,该项目依托系统工程思路,在规划设计阶段将氢能作为关键中间载体,联动各类低成本清洁能源,打造复合型综合能源供给系统。在实际运营阶段,则通过智能优化调度,对多能源协同转换、多介质储能开展精细化统筹管控,全方位保障系统的经济运行。

 

徐占伯指出,结合产业实践来看,行业内普遍存在两类容易被忽视却深度影响氢能成本的核心变量,分别是氢能储运体系建设与余热高效利用。在储运环节,当前氢能价格受地域资源禀赋影响较大,区域价差显著,而氢能管道化建设可打破地域资源限制,平抑区域价格差异,为产业规模化、全国化发展奠定基础。在能源转化环节,氢能工作过程中会持续产生余热,这部分余热的高效回收利用,可进一步提升能源综合利用率,降低单位用能成本,大幅拓宽氢能场景的推广空间,是提升氢能经济性的关键突破口。

 

03

契合新商业文明特质,氢能赋能长效发展

 

从新商业文明的发展维度来看,氢能产业的创新实践高度契合新商业文明的核心特质。新商业文明的核心内核包含绿色化与智能化两大关键属性,这也是能源领域商业创新的底层逻辑。

 

徐占伯表示,绿色化是新商业文明的基础底色,在“双碳”目标背景下,所有商业业态的可持续发展都离不开绿色能源的支撑。智能化是新商业文明的核心驱动力,依托数字孪生、智能调度、精细化管控等智能化技术,氢能综合能源系统实现了供、储、需全链路的智能协同,突破了传统能源系统的运营局限,实现了能源利用效率与商业模式的双重革新。

 

综合产业实践来看,氢能结合系统工程理论方法破解了新能源利用的“不可能三角”,为能源转型提供了可落地、可复制的全新路径。该模式依托末端用户场景,通过氢能耦合多介质储能,实现了低成本长时储能;结合区域资源禀赋因地制宜搭建零碳能源体系,适配不同场景的用能需求;通过全链路智能化精细化管控,实现能源资源最大化利用。

 

演讲接近尾声,徐占伯提出了自己的三点思考:首先,当下业界普遍关注一个问题,即是否存在既能降低碳排放,又能削减用能成本的技术方案?对大多数企业而言,成本是首要考量,在此基础上才会关注减碳效果。一项技术若要具备市场推广与复制价值,就必须切实帮助企业降本。

 

其次,未来能耗增长的主要领域集中在算力数据中心,那么数据中心的能耗增长能否与碳排放增长实现脱钩?

 

最后,能否走出一条完全依托市场机制、无须政府补贴的市场化降碳道路?凭借项目多年运行经验,以及在全国多地的落地复制案例,徐占伯可以确定这样的发展路径真实存在。

 

氢能结合系统工程理论方法验证了以上三大核心命题,是“降碳+降本”的双向利好技术路径,算力数据中心等新增高能耗场景,也可通过氢能模式实现能耗增长与碳排放脱钩。同时,氢能产业可依托纯粹的市场机制实现可持续发展,摆脱对政府补贴的依赖。

 

不过,徐占伯也提醒道,除成本瓶颈外,氢能产业多方协同发展仍存在三大核心难点亟待突破:首先是大众认知短板,氢能作为新兴能源品类,长期远离传统能源系统,大众与市场认知度不足,科普推广力度不足,制约了市场化普及速度。其次是多能源协同机制不完善,现阶段缺乏对应的政策支撑与机制保障,各类能源系统衔接壁垒较高。最后是市场化运营体系不成熟,氢能供应链的标准化管理、市场化运行机制尚未完全建立。

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